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背景技术
[0002] 意式浓缩(ESPRESSO)咖啡的制备,通常要求以90-95度的高温但不
沸腾的热
水通过使水加温沸腾,然后短时自然冷却止沸可获得,经过25-35秒的时间,以9BAR左右的压
力,通过适量的
研磨适度的咖啡粉,萃取出咖啡粉中的有效成分,形成高温溶液。
[0003] 因为意式浓缩(ESPRESSO)咖啡的制备对设备要求较高,目前可见的用于制作意式浓缩(ESPRESSO)咖啡的咖啡机大致有以下几种:
[0004] 家用震动
泵压式意式咖啡机:采用结构简单的震动泵,将常温水泵压至电热板进行热交换,快速产生高温高压热水,通过咖啡粉,完成萃取。优点是价格低廉;缺点是:泵压不稳,无法输出稳定的9BAR压力,由于每次热交换的效率不同会造成
温度不稳,需要交流电,不便携带。
[0005] 商用旋片泵加热水
锅炉咖啡机:采用旋片泵泵压常温水,进入已预先加温大量热水通常为几升或十几升的高温锅炉,置换出高压热水,通过咖啡粉,完成萃取。优点是:压力、温度稳定,可快速连续制作;缺点是:价格昂贵,体积较大,需要连接交流电及给排水系统,无法携带。
[0006] 便携式不通电咖啡机:通过充气瓶或气体容器预先储存高压气体,倒入热水后,用高压气体冲击热水,萃取咖啡。优点是:体积小,方便携带;缺点是:气压不足或不稳,零件多为易损的塑料材质,需人力充气或额外的高压气瓶等耗材。
[0007] 传统手动拉杆式咖啡机:先用较短但较粗的
活塞吸入电热锅炉中的热水,通过较大人力直接或通过压缩强力
弹簧间接获得的
动能对水施压,活塞的截面积较大,以通用的58MM直径活塞为例,产生9BAR的压力需要人力通过杠杆向活塞施加238KG推力,完成萃取。
优点:简单易用;缺点:体积较大,比较费力,也需要连接交流电不便携带。
[0008] 本发明提供一种便携式咖啡机,它由电源适配器,充电
电池,组合电控器,电动推拉杆,活塞,活塞筒,
酿造腔,粉碗,粉碗套,
外壳等部件组成,并具备以下优点:电动推拉杆稳定的作用力贯穿整个加压萃取过程,压力稳定一致;使用充电电池作为动力,工作时无需连接其它电源,可在多种环境甚至室外使用;体积较小,重量较轻,适合携带;无需除咖啡粉和热水之外的其它耗材,即可制作意式浓缩(ESPRESSO)咖啡;咖啡的制备过程无需人力加压,省时省力。
发明内容
[0009] 本发明公开了一种便携式咖啡机。咖啡机由电源适配器,充电电池,组合电控器,电动推拉杆,活塞,活塞筒,酿造腔,粉碗,粉碗套,外壳等部件组成,其中电源适配器可连接到充电电池,充电电池通过
线束连接至组合电控器,组合电控器通过
电机控制电动推拉杆,电动推拉杆通过连接片带动活塞在活塞筒中运动,酿造腔设置在活塞筒的底部,粉碗和粉碗套连通在酿造腔下部,所述外壳可容纳所有部件,使其成为一体,方便携带。
[0010] 本机具有方便携带和工作时无需额外电力的特点,主要用于在不同场所方便地制作意式浓缩ESPRESSO咖啡。
[0011] 其工作过程大致为:
[0012] 充电电池5可被咖啡机配套的电源适配器,一般为12v,通过充电口1进行充电,也可用连线直接连接
汽车的12V点烟器插座,由汽车电瓶充电;充电电池5有线束51与组合电控器2中的保护
电路连接,避免充电过载:充电后的充电电池5可以为便携式咖啡机的工作提供
电能。便携式咖啡机工作时,也可将充电电池5卸下,直接由电源适配器或汽车点烟器插座供电。
[0013] 组合电控器2是由预制的集成电路、极向
开关3、旋转式调整钮4和线束51、65组成。组合电控器2共有两组线束,其中线束51与充电电池5连接,线束65与电动推拉杆6连接。组合电控器2可为充电电池5提供过载保护;在电动推拉杆6工作时,组合电控器2的极向开关3可控制电动推拉杆6执行推的动作或拉的动作,旋转式调整钮4可控制电动推拉杆的电机61的转速来调整电动推拉杆的运行速度。
[0014] 电动推拉杆6为封装产品,其电机61
驱动轴通过减速
齿轮箱62的减速,产生更大的
扭矩后,带动活动杆63完成推或拉的动作,电动推拉杆6内部自带行程开关,使活动杆63执行推拉动作时,有固定的
上止点和
下止点,其运动行程是在出厂前设置好的。电动推拉杆的活动杆顶端有固定螺丝64,固定螺丝64安装在连接片7的螺孔中,连接片7的另一个螺孔与长筒型活塞8的
活塞杆85顶部的螺帽81和可调节
螺母82及固定
螺纹83连接。通过调节可调节螺母82在活塞杆85顶部的固定螺纹83上的
位置可使活塞84运动的行程与电动推拉杆6的活动杆63行程保持一致。
[0015] 长筒型活塞8由活塞杆85、活塞84、活塞筒86组成,外部套有可加热保温材料87。活塞杆上端有固定螺丝83可通过连接片7连接电动推拉杆的活动杆63,还可以通过调节可调节螺母82微调活塞杆85的相对高度;活塞杆85的下端连接活塞84,活塞上有耐高温
密封圈88,比如聚四氟乙烯密封圈,活塞84与活塞套筒86有合适的间隙,可以在活塞套筒
86内上下活动,并保持水和气体的密封;活塞套筒86与活塞84配合可控制活塞的运动行程和 轨迹。活塞套筒上端有集水斗89和
侧壁开口90,当活塞84运动到侧壁开口90以上时,可人工向集水斗89和活塞套筒86内倒入热水;当热水充满活塞套筒86后,活塞84被电动推拉杆6的活动杆63带着向下移动,对活塞筒86内的热水进行压缩,使其
增压。活塞筒外部可加装加热装置,使水加温
[0016] 长筒型活塞装置8的下端与酿造腔9密封连接,酿造腔9的用途主要是使长筒型活塞8的活塞筒86内的增压热水射流变径,以增加与咖啡粉91的
接触面积,并且方便装有咖啡粉91的粉碗92,通过粉碗套95密封接驳其下端开口。酿造腔有螺口93连接压力表94,可监视整个酿造腔9内的工作压力为调整咖啡粉91的颗粒度和分量提供依据。
[0017] 粉碗92上部开口,底部有密布的细孔。粉碗92可通过粉碗套95方便密封地连接到酿造腔9的下端。粉碗92主要用于预先装入颗粒度与分量合适的咖啡粉91,咖啡粉91对被增压的热水射流产生合适的阻力,阻力的大小可通过人为调整咖啡粉的颗粒度和分量来实现,其依据是压力表94的读数,一般为9BAR左右。
[0018] 当咖啡机工作时,电动推拉杆6的活动杆63带动活塞杆85下部的活塞84以50KG以上的推力,经过25-35秒的时间推动预先倒入活塞筒86的热水,产生9BAR左右的压力。根据帕斯卡定律,高压热水被挤入酿造腔9时,也能产生9BAR左右的压力。高压热水经过
25-35秒的时间冲过酿造腔9下部的粉碗92,粉碗92中预先装入合适份量的被磨成合适粗细度的咖啡粉91,会对高压热水的流动产生合适的阻力,有利于高压热水将咖啡粉91中的有效成分快速萃取出来,咖啡粉91内的可溶解成分可被热水射流溶出,变成溶液;粉碗92下部的细孔有合适的孔径,允许咖啡溶液滤过并流出,但咖啡粉中的不可溶解的部分,被细孔阻挡住无法流出,由此完成整个萃取过程。流出的咖啡溶液被其它容器收集,即为意式浓缩EXPRESSO咖啡。
附图说明
[0019] 为了使本发明的技术方案更加清楚,下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
[0021] 图2为本发明的便携式咖啡机组成图。
具体实施方式
[0023] 充电电池5被咖啡机配套的电源适配器一般为12v充电后,使用者通过组合电控器上的极向开关3,控制电动推拉杆6的活动杆63执行上行动作,当活塞84在上止点停止后,将装有咖啡粉91的粉碗92,放在粉碗套95内,一同卡入酿造腔9下端。
[0024] 确定粉碗92被妥善安装后,使用者用其它加热设备获得热水,将热水倒入集水斗89。 此时,热水通过侧壁开口90进入活塞筒86。
[0025] 热水溢出后,使用者选择组合电控器上的极向开关3,控制电动推拉杆的活动杆63执行下行动作,由活塞84推动热水向下
挤压,挤压过程中,可调整旋转式调整钮4,控制电动推拉杆电机61的转速来调整活动杆63的运行速度,实现对活塞84挤压速度的控制。
[0026] 此时,活动杆63会带动活塞杆下部的活塞84以50KG以上的推力,经过25-35秒的时间推动预先倒入活塞筒86中的热水,产生9BAR左右的压力。高压热水射流被挤入酿造腔9完成变径,使得其接触咖啡粉91的面积增加,根据帕斯卡定律,变径后的高压热水射流也能保持9BAR左右的压力。高压热水经过25-35秒的时间冲过酿造腔9下部的粉碗92,粉碗92中预先装入合适份量的被磨成合适粗细度的咖啡粉91,会对高压热水射流产生合适的阻力,有利于高压热水将咖啡粉91中的有效成分快速萃取出来.咖啡粉91内的可溶解成分可被热水射流溶出,变成溶液。
[0027] 粉碗92上部开口,底部有密布的细孔。粉碗92可通过粉碗套95方便密封的连接到酿造腔9的下端。粉碗92主要用于预先装入颗粒度与分量合适的咖啡粉91,对被增压的热水射流产生合适的阻力,阻力的大小可通过人为调整咖啡粉91的颗粒度和分量来实现,其依据是压力表的读数,一般为9BAR左右。
[0028] 粉碗92下部的细孔有合适的孔径,允许咖啡溶液滤过并流出,但咖啡粉中的不可溶解的部分,被细孔阻挡住无法流出,流出的咖啡溶液被其它容器收集,即为意式浓缩EXPRESSO咖啡。
[0029] 实施例2
[0030] 充电电池5被咖啡机配套的电源适配器,一般为12v,充电后,使用者操作遥控器100,通过蓝牙或红外通讯方式,启动极向开关,控制电动推拉杆6的活动杆63执行下行动作,等活塞84在下止点停止后,将常温水通过侧壁开口90倒入活塞筒86内,此时活塞84会阻断活塞筒86与酿造腔9之间的水流。
[0031] 将可加热保温材料87接通外部电源后,使常温水加温沸腾。
[0032] 此时,将装有咖啡粉91的粉碗92,放在粉碗套95内,一同卡入酿造腔9下端。
[0033] 确定粉碗92妥善安装后,使用者操作遥控器100,通过蓝牙或红外通讯方式,启动极向开关,控制电动推拉杆6的活动杆63执行上行动作,上行过程中,热水会被活塞84拉入集水斗89,等活塞在上止点停止后,热水会通过侧壁开口90重新流回活塞筒86内。
[0034] 热水完全流回活塞筒86后,使用者操作遥控器100,控制活动杆63执行下行动作,由活塞84推动热水向下挤压,完成萃取工作。
[0035] 挤压过程中,可调整旋转式调整钮4,控制电动推拉杆电机61的转速来调整电动推拉杆 6的运行速度,以控制挤压速度。